Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONTROLLER AND METHOD FOR CONTROLLING THE FLOW OF BREWER'S WORT FROM A CLARIFYING VAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/077263
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a controller which is used to control the flow of brewer's wort from a clarifying vat, whereby said controller is a fuzzy controller. The invention also relates to a method for controlling the flow of brewer's wort from a clarifying vat, comprising the following steps: a control valve and the height of a picking machine are adjusted according to the difference between a desired wort flow and an actual wort flow, whereby the control valve is opened further or the picking machine is lowered further if the desired wort flow is less than the actual wort flow and vice-versa; the desired wort flow is reduced if the actual wort flow is not to be increased by further opening of the control valve or lowering of the picking machine; the desired wort flow and height of the picking machine are adjusted according to the turbidity of the outflowing wort so that an increase in turbidity results in a less substantial lowering of the picking machine and a lower desired wort flow.

Inventors:
HEGE ULRICH (DE)
VAN DE BRAAK BENNO (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/005362
Publication Date:
December 21, 2000
Filing Date:
June 09, 2000
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
STEINECKER MASCHF ANTON (DE)
HEGE ULRICH (DE)
BRAAK BENNO VAN DE (DE)
International Classes:
B01D61/22; C12C7/14; C12C7/16; (IPC1-7): C21C/
Domestic Patent References:
WO2000020094A12000-04-13
Foreign References:
DE4324157A11995-01-26
Other References:
BACK W ET AL: "New control system for the clarifying process in the lauter tun." BRAUWELT 139 (37/38) 1666-1668 1999 TECH. UNIV. MUENCHEN, WEIHENSTEPHAN, GERMANY, XP000971630
DENK V ET AL: "Entwicklung eines Verfahrens zur Regelung und Optimierung der G{rung und Reifung von Bier." BRAUWELT 1995 LEHRSTUHL F]R FLUIDMECHANIK UND PROZESSAUTOMATION, TECH. UNIV. M]NCHEN-WEIHENSTEPHAN, FREISING, GERMANY, Bd. 135, Nr. 36, Seiten 1788-1790, 1803 - 1807, XP000971637
SIMUTIS R ET AL: "Fuzzy-aided neural network for real-time state estimation and process prediction in the alcohol formation step of production-scale beer brewing." JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY 1993 CORRESPONDENCE (REPRINT) ADDRESS, A. L]BBERT, INST. F]R TECH. CHEM., UNIV. HANNOVER, W-3000 HANOVER, GERMANY, Bd. 27, Nr. 2, Seiten 203-215, XP000971272
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHÄUSSER (Maximilianstrasse 58 München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Regler zur Steuerung des Würzeabflusses aus einem Läuterbottich, dadurch ge kennzeichnet, dass der Regler ein FuzzyRegler ist.
2. Verfahren zur Steuerung des Würzeabflusses (15) aus einem Läuterbottich (1), das die folgenden Vorgänge umfasst : Regeln eines Regelventils (18) und einer Höhe einer Aufhackmaschine (5) abhängig von einem Unterschied zwischen einem Sollwürzefluss und einem Istwürzefluss, wobei das Regelventil (16) weiter geöffnet oder die Aufhackmaschine (5) weiter ab gesenkt wird, falls der Sollwürzefluss unter dem Istwürzefluss liegt und umgekehrt ; Reduzieren des Sollwürzeflusses, falls weder durch weiteres Öffnen des Regelventils (16) noch durch Absenken der Aufhackmaschine (5) eine weitere Erhöhung des Istwürzeflusses erwünscht ist ; dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwürzefluss und die Höhe der Aufhackmaschine (5) ferner in Abhängigkeit der Trübung der abfließenden Würze eingestellt wird, so dass eine Erhöhung der Trü bung zu einem weniger starken Absenken der Aufhackmaschine und zu einem ge ringeren Soiiwürzefiuss führt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangsgröße ferner die zeitliche Änderung der Stellung des Regelventils (16) berücksichtigt wird und eine schnelle Öffnung des Regelventils (16) zu einer Absenkung des Sollwürze flusses und einem Absenken der Aufhackmaschine führt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss von Anschwänzwassers über den Istwürzefluss angehoben wird, wenn während ei nes Nachgusses der Istwürzefluss unter dem Sollwürzefluss bleibt, und der Zufluss des Anschwänzwassers reduziert wird, sobald sich der Istwürzefluss dem Sollwür zefluss annähert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Niveau in einem Läutergefäß (19) abgesenkt wird, wenn der Istwürzefluss unter dem Sollwürzefluss bleibt, insbesondere dann, wenn das Ende des Abläuterns einer Vorderwürze unmittelbar bevorsteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei gut laufenden Suden die Anschwänzwassermenge reduziert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auslösen eines Tiefschnitts die Stellung des Regelventils (16), der Istwürzefluss (15), die Höhe der Aufhackmaschine (5) und die Trübung berücksichtigt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhackmaschine (5) während eines Nachgusses mindestens einmal in eine tiefe Stellung gefahren wird, wenn die Aufhackmaschine während der Vorderwürze eine bestimmte Höhe nicht unterschritten hat.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ei ne abgelauterte Menge der Vorderwürze reduziert wird, falls ein Sud während des Abläuterns der Vorderwürze schlecht lauft.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trubzugabe um so später während eines Nachgusses erfolgt, je schlechter der Nachguss läuft.
Description:
REGLER UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG DES WÜRZEABFLUSSES AUS EINEM LÄUTERBOTTICH Die Erfindung bezieht sich auf einen Regler und ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2 genannten Art.

Ein solches Verfahren zur Regelung des Würzeabflusses bei der Biererzeugung ist z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 24 157 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird der Istwürzefluss gemessen und mit einem vorgegebenen Sollwürze- fluss verglichen. In Abhãngigkeit von der Differenz zwischen dem Istwürzefluss und dem Sollwürzefluss wird die Öffnung einer Regelklappe und die Höhe einer Auf- hackmaschine gesteuert. Eine weitere Öffnung des Regelventils führt in der Regel zu einem größeren istwürzefluss. Durch ein Absenken der Aufhackvorrichtung wird eine auf dem Senkboden des Läuterbottichs abgesetzte Treberschicht aufgelockert, was ebenfalls zu einer Erhöhung des istwürzefiusses führt. Um eine möglichst kurze Läuterzeit zu erreichen, wird im Verlauf einer Trendingphase der Sollwürzefluss stu- fenweise mit konstanter Steigung erhöht. Falls im Verlauf der Trendingphase die ge- wünschte Würzefiusssteigerung weder durch ein weiteres Offnen der Regelklappe noch durch ein Absenken der Aufhackmaschine erreicht werden kann, weil bei- spielsweise die Regelklappe vollstandig geöffnet ist und ein weiteres Absenken der Aufhackmaschine unerwünscht ist, wird der Sollwürzefluss abgesenkt. Nachdem der Istwürzefluss für eine vorbestimmte Zeit konstant geblieben oder gar angestiegen ist, wird der Sollwürzefluss wieder treppenförmig mit der ursprünglichen Steigung erhöht.

Darüber hinaus ist dem Stand der Technik die Fuzzy-Logik bekannt. Aufbauend auf der Theorie unscharfer Mengen (Fuzzy-Sets), die 1965 von Zadeh begründet wurde, werden die vagen, subjektiven und mehrdeutigen Begriffe menschlichen Denkens al- gorithmisch nachvollziehbar. Im Gegensatz zur klassischen Mengenlehre, bei der je- des Element zu einer bestimmten Menge entweder gehört oder nicht gehört, können die einzelnen Elemente der unscharfen Menge dieser auch zu einem bestimmten Zugehörigkeitsgrad, der üblicherweise im Intervall zwischen 0 und 1 liegt, angehören.

Dabei bedeutet der Grad 1 die volte Zugehörigkeit und der Grad 0 keine Zugehörig- keit zu der betrachteten Menge. Zwischen diesen Werten findet ein kontinuierlicher Übergang von"Element-sein"zu"Nicht-Element-sein"statt.

Wesentliche Elemente der Fuzzy-Logik sind die sog. linguistischen Variablen. Ihre Werte sind nicht Zahlen, sondern Ausdrücke der Umgangssprache. Da Wörter nicht so präzise wie Zahlen sind, werden die einzelnen Werte durch unscharfe Mengen repräsentiert.

Beim Einsatz der Fuzzy-Logik in einer Regelung werden alle Eingangsgrößen zu- nächst fuzzifiziert. Dabei bildet jede Eingangsgröße eine linguistische Variable, auf deren Meßbereich sog. Fuzzy-Sets (unscharfe Mengen) definiert sind. Bei der Fuzzi- fizierung wird der Zugehörigkeitsgrad zu den Fuzzy-Sets bestimmt. Mittels einer Wis- sensbasis wird aufgrund der fuzzifizierten Eingangsgrößen ein Zugehörigkeitsgrad auf einem Set jeder Ausgangsgröße bestimmt. Die Wissensbasis wird in Form von Wenn-Dann-Regeln abgelegt. Die Zugehörigkeitsgrade zu den Ausgangsgrößen werden zu einer Ausgangsmenge akkumuliert. Die unscharfe Ausgangsmenge wird über den Schwerpunkt und dessen Schnittpunkt mit der Achse der Ausgangsgröße defuzzifiziert und ergibt so einen scharfen Wert für jede Ausgangsgröße.

Wenngleich mit dem in der Offenlegungsschrift DE 43 42 157 AI beschriebenen Ver- fahren zwar eine Verkürzung der Läuterzeit erreicht werden kann, so bleibt dennoch auch bei diesem Verfahren der Läutervorgang derjenige Vorgang bei der Würzeher- stellung, der die längste Zeit erfordert und deshalb im Hinblick auf eine weitere Erhö- hung der Sudfolge verkürzt werden sollte. Dies sollte ohne Beeinträchtigung der Würzequalität erfolgen. Ferner ist es wünschenswert, dass ein Regler und ein Ver- fahren zur Steuerung des Würzabflusses aus einem Läuterbottich möglichst nicht an verschiedene Biertypen, Rohstoffzusammensetzungen, Schrotzusammensetzungen, Maischekonsistenz und Beladungen der Läuterbottiche angepasst werden müssen.

Vielmehr soll sich der Regler und das Verfahren durch Berücksichtigung wichtiger Parameter selbst an die verschiedensten Biertypen, Rohstoffzusammensetzungen usw. anpassen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Regler und ein Verfahren anzugeben, bei denen die Ablauterung aus einem Läuterbottich unter Berücksichtigung von Erfah- rungen von Fachleuten beschleunigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteilhaft an der Berücksichtigung der zeitlichen Änderung der Stellung des Regel- ventils ist, dass die Aufhackmaschine schneller reagiert und damit die Hubspiele der Aufhackmaschine erheblich reduziert werden. Dadurch wird insbesondere ein sehr tiefes Absenken der Aufhackmaschine vermieden, was zu einer stärkeren Trübung der Würze führen würde.

Die Berücksichtigung der Trübung der abfließenden Würze vorzugsweise in Verbin- dung mit der Berücksichtigung der zeitlichen Änderung der Regelklappe bietet den Vorteil, dass die Aufhackmaschine in immer wieder verschiedenen Höhen fährt und insbesondere die Zick-Zack-Messer nicht immer in den gleichen Spuren laufen.

Vorteilhaft an einem geringeren Wasserpuffer auf der Treberschicht ist ferner, dass sich ein größeres Konzentrationsgefälle einstellt, was zu einer verbesserten Aus- beute führt.

Ein Absenken eines Niveaus in einem Läutergefäß führt zu einer Erhöhung des Diffe- renzdrucks an der Treberschicht und damit in vorteilhafter Weise zu einer Erhöhung des Istwürzeflusses. Durch ein allmähliches Absenken des Niveaus in dem Läuter- gefäß wird ein plötzlicher Sog auf das Treberbett vermieden.

Vorteilhaft an einer Reduzierung der Anschwänzwassermenge bei gutlaufenden Su- den ist, dass sie eine spätere Abtropfzeit reduziert wird.

Eine Verkürzung des Abläutervorgangs kann bei schlechtlaufenden Suden dadurch erreicht werden, dass die Vorderwürze oder ein Nachguss vorzeitig abgebrochen wird, insbesondere dann, wenn eine Aufhacksperre schon aktiv ist.

Ein zwangsweises Absenken der Aufhackmaschine in eine tiefe Stellung, falls die Aufhackmaschine während der Vorderwürze eine bestimmte Höhe nicht unterschrit- ten hat, führt vorteilhafterweise zu einer besseren Auswaschung des Extrakts.

Durch die Berücksichtigung der zeitlichen Änderung der Regelklappenstellung sowie der aktuellen Stellung der Aufhackmaschine wird in vorteilhafter Weise ein zu frühes Hochziehen des Istwürzeflusses vermieden. Dies würde zu einem Absenken der Aufhackmaschine und damit zu einer erhöhten Trübung der Würze führen, die von einem Trübungssensor erst nach einer gewissen zeitlichen Verzögerung bemerkt werden würde.

Vorteilhaft an der Erfindung ist ferner, dass die Abläuterzeit automatisch entspre- chend den individuellen Besonderheiten eines Suds optimiert wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug- nahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erlautert. Dabei zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Läuterbottichs mit einem erfindungsge- mäßen Regler, Fig. 2 einen Abläutervorgang eines gutlaufenden Suds, Fig. 3 einen Abläutervorgang mit zum Schluss etwas zäh laufender Vorderwürze und schlechtlaufendem Nachguss, Fig. 4 einen Abläutervorgang mit schlecht anlaufendem Nachguss, wobei der Nach- guss zum Ende hin so gut lauft, dass weniger Anschwänzwasser ausreicht, Fig. 5 einen Abläutervorgang, bei dem das Niveau in einem Läutergefäß erst voll- ständig angehoben wird, nachdem sich der Istwürzefluss während des Nachgusses erholt hat, Fig. 6 einen Abläutervorgang, bei dem das Niveau in dem Läutergefäß etwas abge- senkt wird, während die Vorderwürze etwas zäh läuft, Fig. 7 einen Abläutervorgang mit zum Schluss schlecht laufender Vorderwürze und zum Schluss schlecht laufendem Nachguss, wobei während des Nachgusses noch- mals angeschwänzt wurde, Fig. 8 einen Abläutervorgang, bei dem die Aufhackmaschine aufgrund der geringen Trübung tiefer fährt, und Fig. 9 einen Abläutervorgang, bei dem die Aufhackmaschine aufgrund der hohen Trübung nicht so tief wie in Fig. 8 fährt.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, in der der erfindungsgemäße Regler und das erfin- dungsgemäße Verfahren vorzugsweise eingesetzt werden. Die Vorrichtung umfasst einen Läuterbottich 1, der auf einer nicht dargestellten Tragvorrichtung angeordnet sein kann, um unter dem Boden 2 des Läuterbottichs 1 einen Einbauplatz für eine Antriebsvorrichtung 3 sowie für eine Hub-und Senkvorrichtung 4 für die innerhalb des Läuterbottichs 1 angeordnete Aufhackmaschine 5 zu schaffen. Die Antriebsmo- toren für die Hub-und Senkvorrichtung sowie für die Drehbewegung der Aufhackma- schine sind mit M gekennzeichnet. Die Aufhackmaschine 5 weist eine Antriebswelle 6 auf, welche drehbeweglich sowie axial verschiebbar gelagert : ist. Im oberen End- abschnitt 7 der Antriebswelle 6 sind in Umfangsrichtung in gleichem Abstand von einander mehrere Horizontalarme 8 befestigt, die jeweils eine Reihe von Aufhack- messern 9 für eine Treberschicht tragen, welche sich beim Läutervorgang als Rück- stand auf dem Senkbogen 10 des Läuterbottichs 1 absetzt. Die Antriebswelle 6 der Aufhackvorrichtung steht mit ihrem unteren Endabschnitt 11 in Eingriff mit der An- triebseinrichtung 3 sowie der Hub-und Senkvorrichtung 4.

Die aus dem Läuterbottich 1 abgezogene Läuterwürze gelangt über einen Abfluss 12 in den Sammeltopf 13 und von diesem in ein Zentralrohr 14, dem ein Durchflußmen- genmeßgerät 15 und ein Regelventil 16 nachgeschaltet sind. Das Regelventil 16 ist vorzugsweise als Regelklappe ausgebildet und wird von Steliglied 18 gesteuert. Mit dem Durchflußmengenmeßgerät 15 wird der Istwürzefluss der Läuterwürze gemes- sen.

Das Durchflußmeßgerät 15 und der Trübungssensor 27 sind an den Regler 17 ange- schlossen, der seinerseits mit dem Stellglied 18, der Regelklappe 16 sowie mit der Antriebsvorrichtung 3 der Hub-und Senkvorrichtung der Aufhackvorrichtung 5 ver- bunden ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steuert der Regler 17 ferner die Läuterpumpe 26 und das Stellglied 22 der Drosselklappe 21. In einer wei- teren bevorzugten Ausführungsform steuert der Regler 17 über Ventil 28 den Zufluss von Anschwänzwasser über Zuleitung 23. Der Zufluss des Anschwänzwassers kann aus der Stellung von Ventil 28 bestimmt werden. In einer weiteren bevorzugten Aus- führungsform wird im Zufluss 23 ein weiterer Durchflussmesser zur genaueren Be- stimmung der Anschwänzwassermenge und des-flusses installiert.

Mit Hilfe der Drucksensoren p, und p2 wird ein Druckabfall an der Treberschicht ge- messen. Dieser Druckabfall wird als Treberwiderstand bezeichnet. Der Treberwi- derstand bietet für den Abläutervorgang einen ähnlichen Informationswert wie eine Istwürzeflussmessung durch das Durchflußmengenmeßgerät 15. Aus Kostengründen und wegen der Beschädigungsanfälligkeit der beiden als Drucksensoren dienenden Druckmessdosen kann bei der bevorzugten Ausführungsform der mittels der Druck- sensoren pi und p2 gemessene Treberwiderstand entweder mitberücksichtigt werden oder auf seine Messung verzichtet werden. Gut laufende Sude weisen einen gerin- gen, schlecht laufende Sude dagegen einen hohen Treberwiderstand auf.

Nach dem Regelventil 16 fließt die Läuterwürze 25 durch ein Läutergefäß 19, ein Drosselventil 21, eine Läuterpumpe 26 und einen Trübungssensor 27. Das Drosse- ventil 21 ist vorzugsweise als Drosselklappe ausgeführt. Der Regler 17 steuert die Läuterpumpe 26 und über ein Stellglied 22 das Drosselventil 21, um den Läuterwür- zeabfluss aus dem Läutergefäß 19 zu steuern. Falls dieser Abfluss allein durch die Lauterpumpe ausreichend genau gesteuert werden kann, beispielsweise durch wie- derholtes Ein-und Ausschalten der Läuterpumpe oder durch die Steuerung der Läu- terpumpendrehzahl, kann auf das Drosselventil 21 und Steliglied 22 in einer anderen bevorzugten Ausführungsform verzichtet werden. Das Läutergefäß 19 ist ferner über eine Ausgleichsleitung 24 mit dem Läuterbottich 1 zum Druckausgleich verbunden.

Durch die Steuerung des Würzeabflusses aus dem Läutergefäß 19 kann unabhängig vom Zufluss das Niveau der Würze 20 im Läutergefäß 19 gesteuert werden. Der Ni- veauunterschied zwischen dem Wasserstand im Läuterbottich 1 und dem Niveau der Läuterwürze im Läutergefäß 19 erzeugt einen Druckunterschied, der das Wasser im Läuterbottich durch die am Grund des Läuterbottichs abgesetzte Treberschicht hin- durch drückt. Folglich kann durch eine Veränderung des Niveaus der Läuterwürze 20 im Läutergefäß 19 dieser Differenzdruck und damit der Istwürzefluss aus dem Läu- terbottich 1 gesteuert werden.

Leitung 22 verbindet den Läuterbottich 1 mit einem Maischbottich.

Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden. Fig. 2 bis 9 zeigen Abläutervorgänge von acht verschiedenen Suden, wobei zunächst die Vorderwürze abgeläutert wird und anschließend ein Nachguss erfolgt. Die Gesamtwürzmenge erfolgt beträgt jeweils 350 hl. Allgemein werden für die Berechnung der Mengen von Gesamtwürze, Vorderwürze, Nachguss und Anschwänzwasser aus den Prozessdaten die folgenden Gleichungen verwendet : Gesamtwürze (hl) = S*AF (Pfv* (Pfv*0,0041/ 0,998)) Menge VM (hl) = : HG/S* 0,64 (hl/dT)/SW-TF*S Menge Nachguss (hl) Gesamtwürze (hl)-Menge VW (hl) Menge Anschwänzwasser (hl) : Gesamtwürze (hl)-HG/S*AF -S : Schüttung (dT) aus Prozessdaten -AF : Ausbeutefaktor (% 100) ca. 0,76 -Pfv : Vorgabe für Pfannevolikonzentration (GG%) -HG : Hauptguss (hl) aus Prozessdaten -SW : Spülwasser (hl) aus Prozessdaten -TF : spezifischer Faktor für Trebervolumen (hl/dT) ca. 1,80 -AF : Anschwänzwasserfaktor (hl/dT) ca. 0,5 Auf den X-Achsen aller Diagramme in Figuren 2 bis 9 ist die Zeit in Minuten seit dem Beginn des Abläutervorgangs aufgetragen. Das jeweils obere Diagramm zeigt den Istwürzefluss 50, den Sollwürzefluss 51 und die Höhe der Aufhackmaschine 52 über den Zeit. In den mittleren Diagrammen ist der Istwürzefluss 50, die Anschwänzwas- sermenge 53 und der Fluss von Anschwänzwasser 54 in beliebigen Einheiten aufge- tragen. In den unteren Diagrammen ist die abgelãuterte Würze 55 in Hektolitern (hl), die Offnung des Regelventils 56 in Prozent und das Niveau 57 in Läutergefäß 19 in beliebigen Einheiten über der Zeit aufgetragen. Femer ist angegeben, nach wie vie- len hi abgeläuterter Würze die Trubzugabe erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Höhe der Auf- hackmaschine von der durch Trübungssensor 27 gemessenen Trübung beeinflusst.

Je tiefer die Aufhackmaschine in die Treberschicht einschneidet, desto schlechter ist die Filterwirkung der Treberschicht und desto trüber ist die abgeläuterte Würze. Das erfindungsgemäße Verfahren und eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Reglers steuern deshalb die Höhe der Aufhackmaschine in Abhängigkeit der Trübung der abfließenden Würze, so dass eine Erhöhung der Trübung zu einem weniger starken Absenken der Aufhackmaschine führt. Ein weniger tiefes Aufhacken des Treberbetts führt letztendlich auch zu einem Absenken des Istwürzeflusses. Da ein reduzierter Istwürzefluss bei gleichem Sollwürzefluss zu einem Absenken der Aufhackmaschine führen würde, wird außerdem der Sollwürzefluss reduziert. In den Figuren 8 und 9 bricht der Istwürzefluss bei den Stellen 171 und 182 rapide zusam- men. In Fig. 8 beträgt die Trübung 43 EBC, wogegen sie in Fig. 9 87 EBC betragt.

Folglich fährt in Fig. 8 die Aufhackmaschine bei 171 tiefer als bei 182.

Durch Verwendung der Fuzzy-Logik beim erfindungsgemäßen Verfahren können in entgegengesetzten Richtungen wirkende Eingangsgrößen, die beispielsweise eine Ausgangsgröße sowohl erhöhen als auch absenken, in einfacher Weise gegenein- ander abgewogen werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ferner die zeitliche Änderung der Regelventilstellung ausgewertet. Auf diese Weise kann die Aufhackmaschine schneller auf zeitliche Veränderungen reagieren, was Hubspiele erheblich reduziert.

Besonders vorteilhaft an kleineren Hubspielen ist, dass dadurch vor allem ein sehr tiefes Absenken der Aufhackmaschine verhindert wird, was zu einer erhöhten Trü- bung der abgelauterten Würze führen würde. Die Figuren 2,3,4 und 6 verdeutlichen insbesondere an Positionen 112,113,122,123,131,132,153 und 154, dass Soll- würzefluss und istwürzefluss gut übereinstimmen und leicht ansteigen. Dabei wird die Aufhackmaschine plötzlich abgesenkt, weil das Steliglied 18 das Regelventil 16 schnell öffnet.

Figuren 2 und 8 zeigen insbesondere an Stellen 114 und 172, dass die Aufhackma- schine immer wieder in verschiedenen Höhen fährt und speziell die Zick-Zack-Mes- ser nicht in den gleichen Spuren laufen, was durch die Berücksichtigung sowohl der Trübung als auch der zeitlichen Anderung der Regelventilstellung erreicht wird. Auf diese Weise wird das Treberbett gleichmäßiger aufgehackt und folglich auch gleich- mäßiger ausgewaschen.

Bei geringem Treberwiderstand, also bei gutlaufenden Suden, wird vorzugsweise der Wasserpuffer auf der Treberschicht reduziert. Durch den geringeren Wasserpuffer stellt sich ein größeres Konzentrationsgefälle beim Umwandeln des Wassers in Wür- ze beim Durchfließen der Treberschicht ein. Ein größeres Konzentrationsgefälle führt zu einer besseren Auswaschung der Treberschicht. Fig. 3,4,5 und 6 zeigen an den Stellen 121,133,141 und 152, dass, sobald der Istwürzefluss den Sollwürzefluss er- reicht oder gar überschritten hat, der Anschwanzwasserfluss unter den Istwürzefluss abgesenkt wird, was als negativer Offset des Anschwänzwassers bezeichnet wird.

Dies führt zu einer Reduzierung des Wasserpuffers auf der Treberschicht.

Solange auf der anderen Seite der Nachguss schlecht läuft, wird der Fluss des An- schwänzwassers größer gewählt als der Istwürzefluss, was zu einer Vergrößerung des Wasserpuffers auf der Treberschicht und damit über eine erhöhte Druckdifferenz zu einer Erhöhung des Istwürzeflusses beiträgt. Durch den größeren Wasserpuffer wird der obere Teil der Treberschicht aufgeweicht und so der Treberwiderstand wei- ter verringert.

Darüber hinaus wird besonders bei geringem Wasserpuffer das Niveau der Würze 20 in einem Läutergefäß geringfügig abgesenkt, um durch eine größere Druckdifferenz zwischen Läuterbottich und Läutergefäß den Istwürzefluss zu erhöhen. Insbesondere zum Ende der Vorderwürze hin wird das Niveau im Läutergefäß 19 abgesenkt, um eine ausreichende Druckdifferenz zwischen Läuterbottich 1 und Läutergefäß 19 und damit einen akzeptablen Istwürzefluss aufrecht zu erhalten. Dabei wird ein plötzlicher Sog auf die Treberschicht durch ein allmähliches Absenken des Niveaus im Läuter- gefäß 19 vermieden. Dies wird in Fig. 6 insbesondere bei 151 dargestellt. Während eines Nachgusses, der auf die Vorderwürze folgt, wird das Niveau in dem Läuterge- fäß 19 erst dann vollständig angehoben, wenn das zugeführte Anschwänzwasser ei- nen ausreichend dicken Wasserpuffer auf der Treberschicht bildet, so dass die Druckdifferenz zwischen Läuterbottich 1 und Läutergefäß 19 ausreicht, den Istwür- zefluss in etwa auf den Sollwürzefluss anzuheben. Dies ist in Fig. 5 bei 142 darge- stellt.

Vorzugsweise wird bei gutlaufenden Suden die sich aus obigen Formeln ergebende Anschwänzwassermenge in einem bestimmten Rahmen reduziert, um die spätere Abtropfzeit zu reduzieren. In Fig. 2 beträgt die Anschwänzwassermenge 172 hl und der Anschwanzwasserfluss liegt während des gesamten Nachgusses unter dem Istwürzefluss. In Fig. 4 beträgt die Anschwänzwassermenge 171 hl. Hier nimmt der Treberwiderstand erst zum Ende des Nachgusses ab. Die Abnahme ist so stark, dass weniger Anschwänzwasser ausreicht. Den umgekehrten Fall zeigt Fig. 3. Da der Treberwiderstand am Anfang und in der Mitte des Nachgusses gering war, der Sud also gut anlief, sollte die Anschwänzwassermenge reduziert werden. Da der Sud a- ber zum Ende des Nachgusses hin einen hohen Treberwiderstand aufwies, wurde nochmals angeschwänzt (124). Die Anschwänzwassermenge beträgt hier 179 hl. Ei- nen ähnlichen Abläutervorgang mit nochmaligem Anschwänzen bei 161 zeigt Fig. 7.

Hier betrug die Anschwänzwassermenge 180 hl.

Vorzugsweise wird ein Tiefschnitt bei der Erfindung nicht allein dadurch ausgelöst, dass der Istwürzefluss einen bestimmten Grenzwert unterschreitet. Vielmehr werden vorzugsweise die Abweichung des Istwürzeflusses vom Sollwürzefluss, die Stellung des Regelventils 16, die relative Höhe des Istwürzeflusses, die Höhe der Aufhack- maschine und die Trübung berücksichtigt. Die Stellen, an denen Tiefschnitte ausge- lest werden, sind nicht in den Figuren 2 bis 9 dargestellt.

Vorzugsweise ist bei der vorliegenden Erfindung auch die Menge der Vorderwürze in einem gewissen Rahmen variabel. Wenn z. B. schon eine Aufhacksperre aktiv ist, die einen Tiefschnitt verhindert, und nur noch wenige Hektoliter abzuläutem sind und der Istwürzefluss unerwünscht gering wird, wird die Vorderwürze vorzeitig abgebrochen.

Fig. 2 zeigt einen Abläutervorgang, bei dem die Vorderwürze gut lauft und deshalb die gesamte Vorderwürze von beispielsweise 150 hl abgeläutert wird. Fig. 3 zeigt ei- nen Abtäutervorgang mit zum Schluss etwas zäh laufender Vorderwürze, so dass die Menge der Vorderwürze leicht auf beispielsweise 147 hi reduziert wird. Fig. 7 zeigt einen Abläutervorgang mit zum Schluss schlecht laufender Vorderwürze, bei dem die Menge der Vorderwürze weiter auf beispielsweise 143 hl reduziert wird.

Vorzugsweise wird auch bei gutlaufenden Suden. zur besseren Auswaschung der Treberschicht während des Nachgusses einmal in tiefer Stellung aufgehackt (Fig. 2, 111), falls die Aufhackmaschine während der Vorderwürze eine bestimmte Höhe nicht unterschritten hat.

Der Zeitpunkt der Trubzugabe wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Treberwi- derstand festgelegt. Wenn der Treberwiderstand am Anfang des Nachgusses hoch ist, erfolgt die Trubzugabe später. Fig. 2 zeigt einen Abläutervorgang, wobei der Tre- berwiderstand zu Anfang des Nachgusses gering ist und deshalb die Trubzugabe bereits erfolgt, nachdem 179 hl Läuterwürze abgelautert wurden. Fig. 5 zeigt einen Ablautervorgang, bei dem der Treberwiderstand am Anfang des Nachgusses hoch ist, also der Nachguss schlecht anläuft, und deshalb die Trubzugabe erst erfolgt, nachdem 210 hl Läuterwürze abgeläutert wurden.

Vorzugsweise wird ferner der Istwürzefluss in Abhängigkeit von der zeitlichen Ände- rung des Regelventils 16 sowie der Höhe der Aufhackmaschinen gewähit. Der Soll- würzefluss wird insbesondere nicht angehoben, während die Aufhackmaschine noch in tiefer Position fährt, um eine zu starke Trübung der Läuterwürze zu vermeiden. In Fig. 7 bei 162 wird der Sollwürzefluss nicht angehoben, obwohl Istwürzefluss und Sollwürzefluss gleich sind, weil die Aufhackmaschine noch in tiefer Position fährt und das Regelventil 16 gerade schnell öffnet.

Falls der Istwürzefluss hinter dem Sollwürzefluss zurückbleibt, wird in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Druckunterschied zwischen Läuterbottich 1 und Läutergefäß 19 durch das Einspeisen von COz in den Läuterbottich erhöht. Bezüglich des Istflusses wirkt ein Einspeisen von C02 ähnlich einem dickeren Wasserpuffer durch einen erhöhten Zufluss von Anschwänzwasser oder einem Absenken des Ni- veaus in dem Läutergefäß 19. Beim Einspeisen von C02 in den Läuterbottich wird die Ausgleichsleitung vorzugsweise geschlossen, um einen Druckausgleich mit dem Läutergefäß 19 zu verhindern.

Der erfindungsgemäße Regler und das erfindungsgemäße Verfahren verwendet vor- zugsweise neun Eingangsgrößen, nämlich die Differenz zwischen Sollwürzefluss und Istwürzefluss, den Istwürzefluss, die zeitliche Änderung der Stellung des Regelven- tils, die Stellung des Regelventils, die abgelauterte Menge, die Trübung der Läuter- würze, die Anschwänzwassermenge, die Höhe der Aufhackmaschine sowie eine bool'sche Variable, die angibt, ob die Aufhackmaschine während der Vorderwürze einmal in tiefe Stellung gefahren wurde. Der erfindungsgemäße Regler und das er- findungsgemäße Verfahren erzeugen acht Ausgangswerte, nämlich den Zufluss von Anschwänzwasser (hl/h), den Sollwürzefluss, die Höhe der Aufhackmaschine, die Feineinstellung der Hoche der Aufhackmaschine, das Niveau in dem Läutergefäß, ei- nen Auslöser für das Ende der Vorderwürze, einen Auslöser für die Trubzugabe und einen Auslöser für einen Tiefschnitt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mittels eines Fuzzy-Reglers implementiert, der nach dem Max-Prod-Interferenzmechanismus arbeitet und bei der Defuzzifizierung die Methode des nächsten Schwerpunktes anwendet. Darüber hin- aus wird ein alter Wert beibehalten, falls keine Regel aktiv ist.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Ausgänge auf Eingänge zurückgekoppelt sind, werden am Anfang des Ablautervorgangs beispielsweise für zwei Minuten die Ausgangsgrößen des Reglers konstant gehalten, um wilde Einschwingvorgänge zu Beginn des Abtäuterns zu unterbinden. In anderen bevorzugten Ausführungsformen beginnen verschiedene Ausgänge des Reglers nach verschiedenen Zeiten, die kon- stanten Werte gemäß des Regelverfahrens zu verandem. Beispielsweise wird nach einer Minute nach Beginn des Ablautems begonnen, den Istwürzefluss auf den Soll- würzefluss mittels des Regelventils 16 zu regeln, wogegen die Höhe der Aufhackma- schine erst nach weiteren vier Minuten verändert wird. Nach weiteren fünf Minuten wird dann das Niveau im Läutergefäß 19 in die Regelung mit einbezogen.